人工智能進(jìn)入高中信息技術(shù)課堂的探索與實(shí)踐

張旭宏

人工智能進(jìn)入高中信息技術(shù)課堂的探索與實(shí)踐

張旭宏

（平?jīng)鍪械诙袑W(xué),甘肅平?jīng)?44000）

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，人工智能作為當(dāng)今社會(huì)的重要話題，老師應(yīng)積極探索人工智能的核心思想，在高中信息技術(shù)課堂滲透人工智能技術(shù)，提升學(xué)生對(duì)科技探索的欲望。在教學(xué)過程重視科技智能理論的滲透，可提升學(xué)生對(duì)新智能體系的全新認(rèn)識(shí)，選擇人工智能領(lǐng)域完成未來高校學(xué)習(xí)，是讓人工智能技術(shù)滲透到高中信息技術(shù)課堂的重要意義。人工智能作為研究開發(fā)新型的科研領(lǐng)域，屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支，高中信息技術(shù)課堂的理論知識(shí)學(xué)習(xí)過程，可以有效結(jié)合人工智能技術(shù)，老師要深刻理解教材，不同模塊滲透人工智能理念，提升學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)中人工智能技術(shù)的高度重視。文章總結(jié)人工智能進(jìn)入高中信息技術(shù)課堂的意義和作用，以此為理論基礎(chǔ)提出人工智能進(jìn)入高中信息技術(shù)課堂的策略。

人工智能；高中課堂；信息技術(shù)；探索實(shí)踐

人工智能領(lǐng)域?qū)儆诟呖萍碱I(lǐng)域，高中計(jì)算機(jī)老師在課堂為學(xué)生滲透人工智能知識(shí)，可以豐富學(xué)生的見識(shí)，幫助學(xué)生總結(jié)和理解當(dāng)今社會(huì)科技發(fā)展的趨勢(shì)，提升學(xué)生對(duì)科學(xué)技術(shù)研究的興趣。應(yīng)試教育影響下，高中教育不重視信息技術(shù)學(xué)科的發(fā)展，這一舉措將限制學(xué)生未來綜合發(fā)展方向。據(jù)調(diào)查往年高中生畢業(yè)后報(bào)考大學(xué)專業(yè)時(shí)，計(jì)算機(jī)科學(xué)是學(xué)生大學(xué)學(xué)習(xí)重點(diǎn)選擇專業(yè)。人工智能屬于挑戰(zhàn)性更高的高科技領(lǐng)域，學(xué)生傾向于大學(xué)學(xué)習(xí)該領(lǐng)域，高中計(jì)算機(jī)老師應(yīng)根據(jù)學(xué)生重視程度將人工智能技術(shù)滲透到高中信息技術(shù)課堂，完成創(chuàng)新教育模式下的高中信息技術(shù)學(xué)習(xí)。老師應(yīng)以學(xué)生為主體完成信息技術(shù)的教學(xué)任務(wù)，保證信息技術(shù)學(xué)科學(xué)習(xí)的重要意義。

一、人工智能進(jìn)入高中信息技術(shù)課堂的意義

總結(jié)人工智能進(jìn)入高中課堂的意義，應(yīng)先對(duì)人工智能進(jìn)行剖析，人工智能學(xué)習(xí)屬于高科技學(xué)習(xí)，通過將人工智能理念在課堂上對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)滲透，提升學(xué)生對(duì)科學(xué)技術(shù)研究的興趣，幫助學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新智能思維能力。所謂人工智能可對(duì)其字面意思進(jìn)行定義，將人工和智能相互結(jié)合的全新科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用。人工代表人的制造力和創(chuàng)造力，通過高中信息技術(shù)課堂的學(xué)習(xí)過程，應(yīng)提升學(xué)生學(xué)習(xí)和生活過程的制造力和創(chuàng)造力，尤其是創(chuàng)造力的提升是現(xiàn)階段創(chuàng)新教育的重要意義。智能的基本含義就是系統(tǒng)或者機(jī)械設(shè)備的意識(shí)和思維，將人的意識(shí)滲透到機(jī)械領(lǐng)域就是人工智能的核心思想。老師深刻理解人工智能領(lǐng)域，在對(duì)學(xué)生教育過程中可以將深刻的理論知識(shí)滲透給學(xué)生，學(xué)生總結(jié)人工智能知識(shí)完成思維想法的提升。人工智能作為二十一世紀(jì)的尖端技術(shù)，同基因工程、納米科學(xué)是學(xué)生未來學(xué)習(xí)和發(fā)展的重要方向。為提升我國科技和科研的力量，老師作為知識(shí)出傳遞者，應(yīng)重視科學(xué)技術(shù)的傳遞。為學(xué)生提供更多的知識(shí)獲取平臺(tái)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)老師的重要教學(xué)任務(wù)。將人工智能技術(shù)滲透到高中信息技術(shù)課堂，是創(chuàng)新教育理念下的高中教育質(zhì)量的提升，關(guān)注學(xué)生的思維和科學(xué)精神的培養(yǎng)，為我國科研建設(shè)事業(yè)培養(yǎng)綜合型人才。

二、人工智能進(jìn)入高中信息技術(shù)課堂的作用

（一）探究人工智能的本質(zhì)

人工智能技術(shù)滲透到高中信息技術(shù)課堂，可以幫助學(xué)生探究人工智能的本質(zhì)。高中學(xué)習(xí)壓力大，開設(shè)信息技術(shù)課程是為給學(xué)生提供多元發(fā)展的方向。信息技術(shù)課堂是學(xué)生獲取計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)科重要知識(shí)的來源，高中信息技術(shù)課堂的學(xué)習(xí)就是將技術(shù)與理論共同學(xué)習(xí)的過程，人工智能的核心理念也是技術(shù)與理論共同結(jié)合的過程。老師利用信息技術(shù)課堂幫助學(xué)生探究人工智能的本質(zhì)，可幫助學(xué)生提升知識(shí)探索欲望，豐富高中學(xué)生的精神世界，在探索人工智能技術(shù)過程可緩解高中生學(xué)習(xí)壓力。學(xué)生在高中信息技術(shù)課堂的學(xué)習(xí)，可以幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到科技的重要性，尤其是二十一世紀(jì)重視科研的時(shí)代，通過高中信息技術(shù)課堂探究人工智能本質(zhì)的過程，學(xué)生可以完成對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)人工智能領(lǐng)域的基礎(chǔ)了解，此過程可以提升學(xué)生對(duì)科研技術(shù)的認(rèn)知程度。通過高中信息技術(shù)課堂探究人工智能本質(zhì)的過程，可以建立學(xué)生的探究精神。探究精神和創(chuàng)新思維作為新時(shí)代學(xué)生的能力培養(yǎng)重點(diǎn)，老師可在信息技術(shù)課堂探究人工智能過程，加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和探究能力。培養(yǎng)學(xué)生探究精神，以人工智能為核心內(nèi)容，在課堂上重視滲透人工智能話題，通過學(xué)生、老師對(duì)人工智能問題的討論過程，豐富信息技術(shù)課堂的教學(xué)氛圍，在討論過程中學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)思考的過程可以提升學(xué)生探究精神。此過程可以構(gòu)建人工智能技術(shù)探究下高中信息技術(shù)思維課堂。

（二）培養(yǎng)與鍛煉學(xué)生創(chuàng)新智能思維

人工智能滲透到高中信息技術(shù)課堂的作用，可以幫助培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。創(chuàng)新教育應(yīng)重視學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。不同于其他學(xué)科，信息技術(shù)課堂的學(xué)習(xí)可為學(xué)生提供人工智能的討論環(huán)節(jié)，學(xué)生通過在信息技術(shù)課堂的討論環(huán)節(jié)，可以建立科學(xué)認(rèn)識(shí)和科學(xué)態(tài)度。以人智能技術(shù)為切入點(diǎn)，老師在課堂上針對(duì)不同授課章節(jié)，滲透人工智能觀念到課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生通過老師的話題引入展開深刻思考，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新智能思維能力。作為當(dāng)今時(shí)代的高中生，創(chuàng)新智能思維是完成大學(xué)階段學(xué)習(xí)的重要思維能力，尤其是大學(xué)階段學(xué)生選擇學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域，高中信息技術(shù)課堂培養(yǎng)出創(chuàng)新智能思維，可影響學(xué)生對(duì)此領(lǐng)域的深刻認(rèn)識(shí)。通過將人工智能滲透到信息技術(shù)課堂，完成科技理論與文化知識(shí)的有效結(jié)合，老師重視科技元素的滲透，在課堂上重視討論教學(xué)的教學(xué)意義，完成學(xué)生創(chuàng)新智能思維的提升。

（三）體驗(yàn)編程的創(chuàng)造意義

人工智能技術(shù)作為計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支學(xué)科，老師在信息技術(shù)課堂可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行程序編寫，讓學(xué)生體驗(yàn)編程的創(chuàng)造意義。高中信息技術(shù)課堂不能對(duì)人工智能進(jìn)行全方位的研究，由于人工智能領(lǐng)域?qū)儆诟呖萍碱I(lǐng)域，高中生基礎(chǔ)的信息技術(shù)學(xué)習(xí)不能滿足人工智能領(lǐng)域的研究方向。因此老師在信息技術(shù)課堂，可以利用現(xiàn)有的教學(xué)設(shè)備，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單程序的編寫，如控制電腦頁面的文件夾。在課上老師與學(xué)生一起進(jìn)行程序編寫，學(xué)生通過簡(jiǎn)單代碼的編寫，完成基礎(chǔ)小程序的創(chuàng)造，這一過程提升學(xué)生對(duì)人工智能的認(rèn)識(shí)。學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域有著充分研究熱情，可以幫助學(xué)生深刻理解人工智能的研究領(lǐng)域，這是高中教育的重要提升。

（四）培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維

深刻研究中小學(xué)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)，總結(jié)出人工智能進(jìn)入高中信息技術(shù)課堂的延伸作用，該延伸作用為培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維。通過高中信息技術(shù)課堂完成學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生用人工智能計(jì)算思維解決學(xué)習(xí)問題和生活問題，老師深刻研究課程標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)教材內(nèi)人工智能模塊屬于科技領(lǐng)域，該模塊主要學(xué)習(xí)目標(biāo)是提升智能基礎(chǔ)原理，掌握簡(jiǎn)單智能原理可以幫助學(xué)生了解創(chuàng)新科技創(chuàng)造力的重要價(jià)值。以課程標(biāo)準(zhǔn)為教學(xué)導(dǎo)向培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維后，學(xué)生產(chǎn)生濃厚科研鉆研精神，奠定學(xué)生未來發(fā)展方向，通過高中信息技術(shù)課堂幫助學(xué)生了解科技的力量，是創(chuàng)新教育的人工智能進(jìn)入高中課堂的重要價(jià)值。未來生活和學(xué)習(xí)充滿挑戰(zhàn)，學(xué)生利用在信息技術(shù)課堂學(xué)到的計(jì)算思維和鉆研精神面對(duì)挑戰(zhàn)，可促進(jìn)我國科技事業(yè)進(jìn)步，以人工智能為切入點(diǎn)完成其他領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展，通過改變學(xué)生認(rèn)知思維，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科技的重要性。

三、人工智能進(jìn)入高中信息技術(shù)課堂的策略

（一）推動(dòng)教材和案例資源庫的建立

讓人工智能技術(shù)滲透高中信息技術(shù)課堂，老師應(yīng)重視教材內(nèi)容，以教材內(nèi)容中人工智能方面的內(nèi)容為切入點(diǎn)，對(duì)以教材內(nèi)的人工智能知識(shí)進(jìn)行備課，完成人工智能知識(shí)的教授。為提高人工智能的滲透程度，目前我國高中信息技術(shù)學(xué)科教材應(yīng)該對(duì)智能進(jìn)行側(cè)重編排。隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，信息技術(shù)教材也應(yīng)該及時(shí)調(diào)整，完成教材的調(diào)整后，應(yīng)該建立相應(yīng)的教育資源數(shù)據(jù)，豐富老師的教學(xué)資源，幫助老師提升人工智能教育水平。推動(dòng)教材的更新應(yīng)該以人工智能為切入點(diǎn)，在教材中加大人工智能單元的占比，通過教材的更新，老師可以更好地完成人工智能進(jìn)入高中課堂的落實(shí)。完成基礎(chǔ)教材的更新后，老師和教育學(xué)者應(yīng)重視案例和教學(xué)課件等資源庫的數(shù)據(jù)豐富，最終完成人工智能進(jìn)入到高中信息技術(shù)課堂的實(shí)踐。

例如，粵教版高中信息技術(shù)的學(xué)習(xí)中，老師在課堂上可以先利用多媒體為學(xué)生展示人工智能初探的教學(xué)課件，為學(xué)生講解人工智能的基礎(chǔ)意義。完成人工智能基本意義的講解后，老師應(yīng)對(duì)人工智能基本內(nèi)容為學(xué)生講解，帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能的歷史由來、定義和應(yīng)用方向。老師可先對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問：“同學(xué)們知不知道人工智能的發(fā)展歷史？”學(xué)生積極圍繞老師的問題發(fā)言，可以提升學(xué)生的思維想象能力，幫助營造良好的信息技術(shù)課堂氛圍?；A(chǔ)知識(shí)討論過后，老師可針對(duì)人工智能的應(yīng)用范圍對(duì)學(xué)生進(jìn)行講解，如智能語音系統(tǒng)、無人機(jī)駕駛模式、智能醫(yī)療診斷等方面。以智能語音系統(tǒng)為例，老師可以利用SIRI為學(xué)生講解智能語音系統(tǒng)中的人工智能技術(shù)，智能手機(jī)的應(yīng)用可以提升學(xué)生對(duì)人工智能的認(rèn)識(shí)。以SIRI為例，作為最常見的智能語音系統(tǒng)，老師可在課堂上以此為例，將語音識(shí)別技術(shù)和合成技術(shù)為學(xué)生講解，通過最常見的生活物件讓學(xué)生善于挖掘內(nèi)部科技知識(shí)，完成對(duì)教材內(nèi)容的深度應(yīng)用與挖掘。

（二）加強(qiáng)師資培訓(xùn)，完善人工智能教學(xué)設(shè)備

為滲透人工智能技術(shù)到高中課堂，應(yīng)加強(qiáng)信息技術(shù)老師隊(duì)伍的培訓(xùn)力度。老師作為學(xué)生知識(shí)理論的傳遞者，應(yīng)加強(qiáng)師資隊(duì)伍的培訓(xùn)與建設(shè)，尤其是推動(dòng)人工智能到高中課堂。由于人工智能的高科技性，老師更應(yīng)該重視完善理論知識(shí)，在師資隊(duì)伍培訓(xùn)過程中老師可以參加人工智能教師培訓(xùn)班，完成基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和提升，老師能力的提升可以幫助學(xué)生創(chuàng)新智能思維的培養(yǎng)，落實(shí)人工智能到高中課堂應(yīng)該重視師資培訓(xùn)。人工智能教學(xué)設(shè)備是完成人工智能進(jìn)入高中課堂的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，針對(duì)不同高中年級(jí)的信息技術(shù)課程，學(xué)校應(yīng)加強(qiáng)多媒體設(shè)備、計(jì)算機(jī)、程序的購買，足夠的人工智能教學(xué)設(shè)備是前提條件。

例如，粵教版信息技術(shù)《機(jī)器人為什么會(huì)踢球》，課堂上老師先為學(xué)生講解機(jī)器人踢球的智能原理，利用探索裝置感知足球位置，通過傳感器傳入中心控制系統(tǒng)，系統(tǒng)對(duì)傳入信息進(jìn)行分析、識(shí)別、判斷，最后執(zhí)行相應(yīng)程序做出恰當(dāng)?shù)膭?dòng)作行為，完成基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)。老師可利用學(xué)校的智能設(shè)備創(chuàng)建智能機(jī)器人小組，學(xué)生自己動(dòng)手完成智能機(jī)器人的組裝，對(duì)于高品質(zhì)機(jī)器人老師可帶領(lǐng)學(xué)生參加全國范圍內(nèi)的中學(xué)生機(jī)器人比賽，完成人工智能進(jìn)入高中信息技術(shù)課堂的實(shí)踐。

（三）完善信息技術(shù)課程設(shè)計(jì)

以課程標(biāo)準(zhǔn)為課程設(shè)計(jì)核心內(nèi)容，滲透計(jì)算思維到課程設(shè)計(jì)具體環(huán)節(jié)，完成有效的課程設(shè)計(jì)。人工智能進(jìn)入高中信息技術(shù)課堂應(yīng)先進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)內(nèi)容的設(shè)定，以人工智能為主體內(nèi)容，培養(yǎng)計(jì)算思維為核心思想，確定教學(xué)活動(dòng)，開展教學(xué)目的是提升學(xué)生鉆研精神和創(chuàng)新能力。完成基礎(chǔ)教學(xué)活動(dòng)確定后，老師應(yīng)豐富教學(xué)方案，可通過兩個(gè)模塊完成教學(xué)方案質(zhì)量的提升，分別是人工智能計(jì)算思維培養(yǎng)過程與具體活動(dòng)環(huán)節(jié)。通過人工智能培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生問題簡(jiǎn)化能力，信息技術(shù)課堂幫助學(xué)生提升問題簡(jiǎn)化能力，進(jìn)而提升高中整體學(xué)習(xí)效率。問題簡(jiǎn)化能力的培養(yǎng)應(yīng)讓學(xué)生在信息技術(shù)課堂完成獨(dú)立思考過程，將人工智能理念滲透到學(xué)生思考環(huán)節(jié)完成能力培養(yǎng)。老師為學(xué)生建立抽象建模，學(xué)生認(rèn)真觀看過程，了解基礎(chǔ)建模程序的設(shè)計(jì)，最后老師和學(xué)生通過合作完成建模調(diào)試優(yōu)化。通過上述信息技術(shù)課程設(shè)計(jì)，完善人工智能進(jìn)入高中信息技術(shù)課堂的具體過程，老師以人工智能為切入點(diǎn)，幫助學(xué)生建立計(jì)算思維，落實(shí)知識(shí)與技能、理論與操作到課堂，幫助學(xué)生了解人工智能知識(shí)結(jié)構(gòu)。高中信息技術(shù)課堂開展人工智能活動(dòng)應(yīng)按照教學(xué)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行，通過教學(xué)活動(dòng)完成讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到代碼與程序之間的聯(lián)系。代碼是程序運(yùn)用的重要元素，老師應(yīng)以此為思考點(diǎn)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到計(jì)算思維是提升學(xué)習(xí)的重要能力。

四、結(jié)束語

人工智能技術(shù)進(jìn)入課堂的探索和實(shí)踐過程中，老師應(yīng)應(yīng)重視學(xué)生為主體的教學(xué)認(rèn)識(shí)，以探究人工智能本質(zhì)為教學(xué)理念，運(yùn)用不同教學(xué)手法培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新智能思維能力。

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[2] 李忠泉.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下高中信息技術(shù)課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)的實(shí)踐研究[J].教育信息化論壇,2019,3(07):63-64.

[3] 李春明.高中信息技術(shù)新課程必修——數(shù)據(jù)與計(jì)算的教學(xué)實(shí)踐與探索[J].科普童話,2019(23):116.

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1002-7661(2022)01-0031-03